Es común que, cuando te dicen que pienses en algún organismo marino, imagines un tiburón, un delfín, una ballena o los peces de colores que nadan dentro de las vastas extensiones de agua que componen los mares y océanos del planeta. Ahora imagina que existe un universo de seres diminutos que no pueden verse a simple vista. En este caso, nos referimos a los microorganismos marinos como virus, bacterias, hongos y microalgas que, además de estar en el agua, viven dentro y sobre los cuerpos de otros organismos como peces, medusas y corales. A estos microorganismos se les conoce como holobiontes, y están presentes en todos los rincones del ambiente marino.

Ahora que ya mencionamos que estos seres diminutos pueden estar dentro y sobre los cuerpos de otros organismos, veremos cómo se organizan y qué papel desempeñan en el funcionamiento del ecosistema marino.

Cuando estos microorganismos coinciden en un entorno determinado, como la boca de un pez o el tejido de una medusa, se dice que conforman la microbiota de ese organismo, es decir, el conjunto de microorganismos que habitan en ese ser vivo. Pero si además se pretende entender el espacio físico o el ambiente donde viven, saber de qué están compuestos (material genético) y qué es lo que producen para vivir (funciones que realizan), entonces se usa el término microbioma. En otras palabras, el microbioma nos permite saber quién está ahí y qué puede hacer, todo esto gracias a los genes que posee la microbiota. Esto es importante porque, aunque no los vemos, estos microorganismos pueden determinar la salud de otros seres vivos, la cual influye en el equilibrio de todo el ecosistema marino.

Pero, ¿por qué no podemos verlos? Estos microorganismos, al igual que los que conforman la microbiota que habita en el cuerpo humano, son extremadamente pequeños, generalmente entre 0.2 y 10 micrómetros (µm), y solo pueden observarse con ayuda de un microscopio. De hecho, son tan pequeños que miles de ellos podrían alinearse a lo ancho de un solo cabello humano.

Por otro lado, aunque los corales parezcan simples rocas, son organismos vivos muy importantes. En realidad, están formados por pequeños animales llamados pólipos, que viven en colonias. Los pólipos ayudan a convertir estos sitios en lugares de crianza, refugio, alimentación y reproducción de muchas especies de peces; donde, además, conviven con crustáceos, tortugas y otras especies marinas de importancia económica. Adicionalmente, también ayudan a proteger las costas, ya que disminuyen la fuerza del oleaje y reducen la erosión del ecosistema.

Los corales también viven en comunidad con muchos microorganismos como hongos, bacterias y algas (microbiota), que tienen la función de ofrecer nutrientes y energía a los corales, lo que mantiene su equilibrio y salud. De hecho, esta relación entre el coral y su microbiota constituye un claro ejemplo de un holobionte en el ambiente marino (Figura 1, ver PDF). Pero, ¿qué tan importantes son estos microorganismos para los corales?

Los microorganismos que viven asociados a los corales actúan como verdaderos guardianes microscópicos del ecosistema marino, ya que participan activamente en el mantenimiento de la salud y la estabilidad del holobionte coralino. La microbiota asociada puede detectar cambios ambientales antes de que estos produzcan alteraciones visibles en el coral y responder mediante modificaciones en su composición y actividad metabólica. Por ejemplo, determinadas bacterias asociadas al mucus coralino[1] producen compuestos antimicrobianos que inhiben el crecimiento de microorganismos patógenos, contribuyendo a prevenir infecciones y a mantener el equilibrio de la comunidad microbiana. Asimismo, otros microorganismos participan en el reciclaje de nutrientes esenciales, como nitrógeno y fósforo, transformándolos en formas aprovechables por el coral y sus simbiontes. Este reciclaje resulta especialmente importante en ambientes donde los nutrientes disponibles son limitados. Estos ejemplos muestran que la microbiota no constituye únicamente un componente pasivo de la comunidad coralina, sino que desempeña funciones esenciales en su nutrición, protección y capacidad de adaptación.

Lo anterior permite que estudiar el microbioma sea relevante para el futuro de los corales, porque ayuda a identificar, conocer y comprender las funciones de los microorganismos que forman parte de un holobionte coralino, un aspecto clave para entender la biología de los corales y cómo mantienen el equilibrio de su comunidad. En conjunto, la estrecha relación del coral y su microbiota, así como el impacto que los microorganismos tienen en la estabilidad del coral, nos permitirán generar conocimiento para proteger estas barreras naturales llenas de vida marina.

Desafortunadamente, los corales también se enferman, y ocurre con mucha frecuencia. Cualquier alteración ambiental ocasionada o no por el ser humano, como el aumento de la temperatura, la contaminación o el deterioro de la calidad del agua, puede modificar rápidamente la composición y las funciones del microbioma, alterando su equilibrio. Cuando esto ocurre, puede provocar que algunos microorganismos benéficos disminuyan o desaparezcan y, por lo tanto, que bacterias patógenas o infecciones oportunistas puedan crecer, generando un desequilibrio conocido como disbiosis. Al perder parte de estos microorganismos que forman parte de su microbioma, el coral se vuelve más vulnerable al estrés. Como consecuencia, los corales se debilitan y pueden enfermar, presentando fenómenos como el blanqueamiento coralino o enfermedades de pérdida de tejido coralino (Figura 2, ver PDF). En muchos casos, su recuperación es difícil o incluso imposible, lo que pone en riesgo la supervivencia de estos ecosistemas. Esta situación se agrava debido a que los corales presentan diferentes grados de susceptibilidad frente a los cambios ambientales. Mientras algunas especies poseen una mayor capacidad de resistencia y adaptación, lo que les permite tolerar condiciones adversas y aumentar sus probabilidades de supervivencia, otras son más vulnerables y pueden experimentar daños severos ante estas alteraciones. En este sentido, los cambios en la microbiota pueden actuar como señales tempranas de estrés ambiental, incluso antes de que aparezcan manifestaciones visibles como el blanqueamiento coralino, pudiendo considerarlos como indicadores biológicos tempranos de alteraciones en la salud del ecosistema.

Entre los rasgos que influyen en la susceptibilidad de los corales a las enfermedades se encuentran la capacidad de respuesta inmune, las estrategias de adaptación fisiológica y las características de las comunidades microbianas asociadas. En este contexto, la microbiota desempeña un papel fundamental en la protección y el mantenimiento de la salud coralina, ya que puede potenciar la respuesta inmune del hospedero mediante la producción de compuestos antimicrobianos y moléculas capaces de modular sus mecanismos de defensa. Además, los microorganismos asociados contribuyen al equilibrio metabólico del coral al participar en procesos como el reciclaje de nutrientes, la fijación y transformación del nitrógeno y la disponibilidad de compuestos esenciales para el metabolismo del holobionte. Estas funciones permiten al coral mantener su homeostasis y disponer de mayores recursos para responder frente a condiciones ambientales adversas.

Asimismo, la composición de la microbiota puede cambiar en respuesta a factores como el aumento de la temperatura, la contaminación o la acidificación del océano, favoreciendo en determinadas circunstancias la presencia de microorganismos beneficiosos y limitando el establecimiento de organismos potencialmente patógenos. Por tanto, la relación entre el coral y su microbiota no debe entenderse únicamente como una asociación pasiva, sino como una interacción dinámica en la que los microorganismos contribuyen activamente a la defensa, nutrición, estabilidad fisiológica y capacidad de adaptación del coral. La alteración de esta comunidad microbiana puede, en consecuencia, reducir la capacidad del coral para enfrentar el estrés ambiental y aumentar su susceptibilidad a enfermedades.

Ahora que conoces más de los corales y los microorganismos asociados a ellos, es decir, sobre el holobionte, es importante reconocer la necesidad de cuidarlos y protegerlos. Los corales están actualmente fuertemente afectados por el cambio climático y las actividades humanas que afectan las zonas costeras y la calidad del agua donde habitan. En este sentido, el desarrollo de estrategias de conservación puede apoyarse en el conocimiento generado mediante la investigación científica, que aporta evidencias para orientar y sustentar la creación de políticas dirigidas a la conservación de estos ecosistemas. Es por ello que estudiar el coral como un holobionte, es decir, junto con toda su microbiota, nos permite entender mejor cómo los microorganismos que conviven en él influyen en su funcionamiento y supervivencia y generar conocimiento que contribuya a su conservación.

[1] Capa de mucosidad segregada por los corales que funciona como su principal sistema de defensa y nutrición.